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혁신 영상 진단 기술 잇단 개발…상용화 기대
헬멧형 정위고정 미세내시경·세포 투명화 이미징 기술 등 등장
[기사입력 2020-05-26 06:45]
△국내에서 영상진단기기 기술이 잇따라 등장하고 있다.

국내에서 의료용 영상진단기기 관련 기술개발이 잇따라 성공하고 있다.

26일 업계에 따르면 국내 연구진들은 최근 '헬멧형 정위고정 미세내시경', 4배 이상 확대 가능 '세포 투명화 이미징 기술', 암 치료용 박테리아를 시각화하는 '양전자단층촬영(PET) 분자영상기술' 등을 개발했다.

서울아산병원 융합의학과 김준기·김남국 교수팀은 직경 1mm의 미세내시경과 개체별 맞춤으로 출력하는 3D프린팅 기술을 결합, 소동물의 헬멧형 정위고정 내시경 기기를 개발하고 자유롭게 움직이는 실험쥐의 홍채혈관 미세구조를 실시간으로 관찰하는 데 성공했다,

일반적인 정위고정 기기가 무겁고, 한자리에 고정되어있는 제한점을 극복하기 위해 연구팀은 컴퓨터 단층촬영(CT) 정보를 기반으로 3D프린팅을 이용한 헬멧 형태의 개체 맞춤형 헤드마운트를 출력했다.

무게를 줄이고 강도를 높이기 위해 폴리카보네이트 재질로 만들어진 헬멧은 무게가 2.54g에 불과해 실험쥐가 착용 후 자유롭게 움직이는 데 어려움이 없었다.

연구팀은 이렇게 3D프린팅 된 헬멧에 세포관찰이 가능한 지름 1mm 내외의 가느다란 미세내시경인 고해상도 공초점 스캐닝 레이저 내시현미경 시스템을 결합해 비침습적인 방법으로 홍채 미세혈관의 움직임을 성공적으로 관찰했다.

그동안 미세내시경으로 뇌의 구조를 관찰하는 연구는 있었지만 움직이는 실험동물의 안구 내 혈관 움직임을 관찰한 것은 처음으로 움직임 따라 미세혈관의 형태적 변화와 혈액 흐름의 속도 변화 등을 자세히 알 수 있게 됐다.

연구팀은 이 헬멧형 정위고정 기기의 원리를 활용하면 뇌신경검사 등 여러 분야에 적용할 수 있을 것으로 내다봤다.

연세대학교 강남세브란스병원 신경외과 박정윤 교수팀과 네오리젠 바이오텍 서정민 박사 연구팀은 하이브리드 겔을 이용해 세포 조직 확대와 투명화가 가능한 이미징 기술을 개발했다.

하이브리드 겔은 불투명한 유기물을 투명하게 만들어 내부를 볼 수 있게 하는 물질이다.

박정윤 교수는 2016년에 MIT 공대 정광훈 교수와 공동으로 하이브리드 겔을 이용해 쥐의 뇌를 투명화하는 기술을 개발한 바 있다. 박 교수팀은 여기서 한발 더 나아가 세포를 투명화하고 4배 이상 확대할 수 있는 기술을 개발한 것이다.

연구팀은 293T 세포와 교모세포종 세포를 투명화해 핵, 미세소관, 골지체, 소포체, 미토콘드리아 등 세포의 주요 구조물을 초고해상도 이미징 분석했으며 세포막 관통 펩타이드 물질 처리를 통해 마이크로 RNA의 발현 양상까지 분석했다.

연구팀은 이 기술이 기존 광학 현미경의 한계점을 극복해 세포 내의 다양한 대사 기전을 초고해상도 이미지로 분석할 수 있어 펩타이드나 RNA와 같은 분자의 활성 양상을 관찰하는 데도 용이할 것으로 설명했다.

전남대학교 핵의학교실 민정준 교수와 화순전남대병원 핵의학과 강세령 교수팀은 암 치료를 위해 몸에 주입된 대장균을 방사성 소비톨(sorbitol)을 이용해 영상화하는 데 성공했다.

연구진은 소비톨이 대장균이나 살모넬라 같은 '그람음성(Gram-negative)' 장내세균의 영양소로 이용되는 것을 착안, 소비톨에 방사능 불소를 표지하고 이를 섭취한 대장균의 체내 분포를 시각화했다.

연구진은 또 소비톨의 종양 내 섭취 정도가 높을수록 암 억제 효과가 뛰어난 사실도 확인했다. 


강찬우 기자  ehealth@e-healthnews.com
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